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浅谈船舶发电机自动电压调节系统 陈杰摘要：本文简要叙述了船舶发电机励磁自动电压调节系统的功能与原理，以及调整方法，并结合35000t船舶调试发电机过程中出现的一些问题，谈谈一些常见故障的处理。 关键词：船舶发电机自动电压调节器（AVR）原理 调整 调试 1. 前言 目前船舶电站已广泛采用无刷同步交流发电机，我公司建造的35000t船舶三台发电机也是属于无刷同步交流发电机，该系列发电机励磁自动电压调节系统都采用西门子专利产品。船舶发电机是船舶航行最主要的设备之一，直接关系到船舶航行的安全性能，为了提高船舶电站供电的可靠性和连续性，规范对发电机励磁电压自动调节系统规定的技术要求。 2 . 励磁电压自动调节系统结构原理以及要求 2. 1 系统的结构原理 （1）系统的构成（见后面附图1） 系统主要由二大部分组成，即励磁装置和自动电压调节器（AVR），励磁装置主要由T1-3：单相电流互感器，Ｔ4：下垂补偿电流互感器．Ｔ５：降压变压器．Ｔ６：整流变压器,Ｌ：电抗器，Ｃ1-3：谐振电容器，ＶDＣ２：旋转整流器等器件组成，构成相复励磁系统；自动电压调节器（AVR）主要由一块面积约200平方厘米的印刷线路板组成，它可使发电机在任何负载下保持电压恒定，大大提高了输出电能的品质，AVR板上设有四个可调的电位器，主要用来整定电压，调节下垂补偿及调整发电机运行的稳定性。 （2）工作原理 1）励磁装置（见方框图1） 方框图1 方框图2 原理描述：空载励磁电流分量由L．C１－３谐振在某一频率使剩磁电压在该频率点上在W1处电压降最大，并经感应在W2处得最高电压经V1-6整流提供给励磁机定子绕组（即付励电流），然后由励磁机转子旋转产生三相交流电（放大），经VDC2整流供主机转子绕组以励磁电流，在主机定子上产生电压，该电压进一步增加，正反馈产生出更高的电压，这样很快建立起空载电压，加负载后，随负载电流的增加，一个三相整流变压器将被三个单相整流变压器所替代，同样在W2上感应出随负载电流增加的负载励磁电流分量，并在W2处同空载励磁电流进行矢量迭加，供励磁机定子付励电流。 2）自动电压调节器AVR即AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR，其工作原理是通过控制硅的导通角来改变分流电阻R101的分流电流，从而达到控制励磁电流的目的。（见方框图2） ※1原理描述：（见后面附图1）AVR的输入信号由电压回路T5和电流回路T4向量和组成，其中电流分量只有在需要并联运行进才加入，信号经变压器T5降压后，经开关S1/1，电位器S（若不并联运行，S=0，若并联运行，则T4次级电流在S上产生的电压降则迭加在信号上），经V1-V4整流，再经过S1/2一路经稳压回路产生标准电压并供整块板直流电源，另一路经S1/3电位器U上产生取样电压，若将开关S1/3打开，需外接整定电位器，取样电压可以通过内设或外设电压整定电位器进行人为调整，从而改变取样值，进而调整发电机输出电压，在U处值设定后，若发电机随着负载的增加或者转速的变化，其输出电压也会发生一些变化，这个变化会引起与标准电压差值的变化，对这种微小信号进行放大，使之能够控制触发可控硅的导通角，进而控制励磁电流的大小，达到调节发电机电压的目的，在电机有正常稳定电压输出的情况下，可控桂始终有分流存在，每次的调节仅仅是改变导通角，从而控制分流电流的大小。信号电压在经过滤波回路滤波，同反馈量迭加后一起送入放大器，其中K、T用来调节放大器参数，并经由脉冲单元转换成触发脉冲，触发可控硅V21的导通角，并通过R101分掉静止整流块的部分电流。 ※2组成及功能：电压调节器由电源、实测值、滤波回路、调节放大器、脉冲单元、过压保护器、外附整定电位器、功率组件等组成。电压调节器包括电位器U、S、K、T、R47等可调元件，发电机的额定电压已在制造厂用电位器U调整完毕，其动态性能也已由电位器K、T、R47调整好了。电位器K用来调节放大器的放大倍数，电位器T用来调节积分反应时间，电位器R47则用以向调节放大器的输入端引入端偏差信号以改善其动态性能，将旋纽K朝着刻度数字减小的方向旋转，以及将旋钮T朝着刻度数字的方向旋转，通常是使控制系统趋于稳定，减弱其调节作用的强度，在需要时，断开跨接线BR可将电位器K所调节的调节器放大系数近似地减小为其四分之一，电压调节器的稳定性亦可利用增加分流回路内的电阻而得以改善，但此 时调节器在下限的电压整定范围将变得减小。 2. 2 系统的技术要求 电力系统运行的电能质量指标是电压和频率的稳定度。电压的稳定度由发电机它的励磁系统保证；频率的稳定由原动机的调速器保证。对船舶电网电压的极度上升和下降将会导致其它保护